KR100978395B1 - Electrode-built-in susceptor and a manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전극 내장형 서셉터(11)는, 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 재치판(12), 지지판(14), 상기 재치판(12)과 지지판(14) 사이에 형성되고 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체 또는 도전성 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체로 이루어지는 내부 전극(15), 및 지지판(14)의 고정공(13, 13)에 설치되어 내부 전극(15)에 접합되는 급전용 단자(16, 16)로 구성되고, 상기 급전용 단자(16, 16)는 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로 구성된다.The electrode built-in susceptor 11 of the present invention comprises a mount plate 12 made of an aluminum nitride sintered body, a support plate 14, a conductive aluminum nitride-tantalum nitride An internal electrode 15 composed of a composite sintered body or a conductive aluminum nitride-tungsten composite sintered body and power supply terminals 16 and 16 provided on fixing holes 13 and 13 of the support plate 14 and joined to the internal electrode 15, And the power supply terminals 16 and 16 are made of a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body.

이와 같은 구성에 의해, 고온 산화성 분위기 하에서 내구성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터, 및 상기 전극 내장형 서셉터를 높은 수율로 저렴하게 얻을 수 있는 전극 내장형 서셉터의 제조 방법을 제공할 수 있다.Such a structure can provide the electrode built-in susceptor which is excellent in durability in high temperature oxidative atmosphere, and the manufacturing method of the electrode built-in susceptor which can obtain the said electrode built-in susceptor cheaply and in high yield.

Description

전극 내장형 서셉터 및 그 제조 방법{Electrode-built-in susceptor and a manufacturing method therefor}[0001] Electrode-built susceptor and a manufacturing method therefor [0002]

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 전극 내장형 서셉터를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an electrode-embedded susceptor according to a first embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1 실시 형태의 전극 내장형 서셉터의 제조 방법을 나타내는 과정도이다.FIGS. 2A to 2C are diagrams illustrating a method of manufacturing an electrode-embedded susceptor according to a first embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 제1 실시 형태의 전극 내장형 서셉터의 제조 방법의 변형예를 나타내는 과정도이다.3A to 3B are process diagrams showing a modification of the method for manufacturing an electrode-embedded susceptor according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2 실시 형태의 전극 내장형 서셉터를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing an electrode-embedded susceptor according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 종래의 전극 내장형 서셉터의 일례를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional electrode built-in susceptor.

<도면의 주요부호에 대한 간단한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>

1 : 전극 내장형 서셉터 2 : 재치판1: electrode-embedded susceptor 2: mounting plate

3 : 지지판 4 : 내부 전극3: support plate 4: internal electrode

5 : 고정공 6 : 급전용 단자5: fixing hole 6: terminal for feeding

11 : 전극 내장형 서셉터 12 : 재치판11: electrode built-in susceptor 12: mounting plate

13 : 고정공 14 : 지지판 13 fixing hole 14 support plate                 

15 : 내부 전극 16 : 급전용 단자15 internal electrode 16 power supply terminal

17 : 서셉터 본체 22 : 내부전극 형성용 도포제17: susceptor body 22: coating agent for forming the internal electrode

23 : 내부전극 형성층 24 : 절연층23: internal electrode forming layer 24: insulating layer

31 : 전극 내장형 서셉터 32 : 취출 전극31: electrode embedded susceptor 32: extraction electrode

33 : 접합층33: bonding layer

본 발명은 전극 내장형 서셉터(susceptor) 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 고온 산화성 분위기하에서 내구성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터 및 상기 전극 내장형 서셉터를 높은 수율로 저렴하게 제조할 수 있는 전극 내장형 서셉터의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode built-in susceptor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an electrode built-in susceptor excellent in durability in a high-temperature oxidative atmosphere and an electrode built-in susceptor capable of manufacturing the electrode built- It relates to a method for producing.

최근, IC, LSI, VLSI 등의 반도체 장치의 제조 공정을 비롯하여, 액정 디스플레이(LCD)나 플라즈마 디스플레이(PDP) 등의 표시 장치의 제조 공정, 하이브리드 IC 등의 조립 공정 등에 있어서, 에칭 공정, 성막 공정 등을 웨이퍼마다, 또는 기판마다 균일하게 행하기 위하여, 반도체 웨이퍼, 액정용 유리 기판, 프린트 기판 등의 판상 시료를 1장씩 처리하는 매엽화(枚葉化)가 진행되고 있다.2. Description of the Related Art [0002] In recent years, in a manufacturing process of a semiconductor device such as an IC, an LSI and a VLSI, a manufacturing process of a display device such as a liquid crystal display (LCD) or a plasma display (PDP), an assembling process of a hybrid IC, (Single-sheet formation) in which plate-shaped samples such as semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystals, and printed boards are processed one by one in order to uniformly perform each wafer or each substrate uniformly.

이 매엽화 프로세스에서는 판상 시료를 1장씩 처리실 내에 유지하기 위하여 상기 판상 시료를 서셉터라 불리는 시료대(거치대)에 올려놓고, 소정의 처리를 행한다. In this sheet-thinning process, the plate-like specimen is placed on a specimen table (holder) called a susceptor, and a predetermined process is carried out in order to keep the sheet-like specimen one by one in the treatment chamber.                         

이 서셉터는 플라즈마 중에서의 사용에 견디고, 또한 고온에서의 사용에 견딜 수 있어야 하기 때문에, 내플라즈마성이 뛰어나고 열전도율이 높을 것이 요구된다.Since this susceptor must be able to withstand use in a plasma and withstand use at a high temperature, it is required to have excellent plasma resistance and high thermal conductivity.

이러한 서셉터로는 내플라즈마성 및 열전도성이 뛰어난 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 서셉터가 사용되고 있다.As such a susceptor, a susceptor made of an aluminum nitride-based sintered body having excellent plasma resistance and thermal conductivity is used.

이러한 서셉터로는 그 내부에 전하를 발생시켜 정전 흡착력으로 판상 시료를 고정하기 위한 정전 척(electrostatic chuck)용 전극, 통전 발열시켜 판상 시료를 가열하기 위한 히터 전극, 고주파 전력을 통전하여 플라즈마를 발생시켜 플라즈마 처리를 하기 위한 플라즈마 발생용 전극 등의 내부 전극을 배치하여 설치한 것이 있다.Examples of such a susceptor include an electrostatic chuck electrode for generating a charge therein to fix a plate-shaped sample with an electrostatic attraction force, a heater electrode for heating a plate-like sample by energization heating, a plasma generated by energizing high- And internal electrodes such as electrodes for generating plasma for plasma processing are disposed and provided.

도 5는 이러한 내부 전극이 내장된 전극 내장형 서셉터의 일례를 나타내는 단면도이고, 상기 전극 내장형 서셉터(1)는 상면이 판상 시료를 올려놓는 재치면(2a)이 되는 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 재치판(載置板)(2), 상기 재치판(2)에 접합되어 일체화된 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 지지판(3), 상기 재치판(2)과 지지판(3) 사이에 설치된 내부 전극(4) 및 상기 내부 전극(4)에 접하도록 상기 지지판(3)의 고정공(5) 내에 설치된 급전용 단자(6, 6)로 구성된다. 상기 급전용 단자(6)는 도전성 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체로 구성된다.Fig. 5 is a cross-sectional view showing an example of an electrode built-in susceptor in which such an internal electrode is embedded. The electrode built-in susceptor 1 has an upper surface made of an aluminum nitride-based sintered body as a placement surface 2a on which a plate- A support plate 3 made of an aluminum nitride sintered body which is integrally joined to the mounting plate 2 and an inner electrode 4 provided between the mounting plate 2 and the support plate 3, And power supply terminals 6 and 6 provided in the fixing holes 5 of the support plate 3 so as to be in contact with the internal electrodes 4. [ The power supply terminal 6 is composed of a conductive aluminum nitride-tungsten composite sintered body.

이러한 구성의 전극 내장형 서셉터(1)를 제조하기 위해서는, 먼저 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 지지판(3)에 그 두께 방향으로 관통하는 고정공(5, 5)을 형성하고, 상기 고정공(5, 5)에 도전성 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체로 이 루어지는 급전용 단자(6, 6)를 고정한다. 이어서, 상기 지지판(3) 상에 급전용 단자(6, 6)에 접하도록 도전성 분말을 함유하는 도포재를 도포하여 건조시키고, 이어서, 상기 도포재의 도포면을 사이에 두고 지지판(3)과 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 재치판(2)을 중첩하고, 가압하에서 열처리함으로써 이들을 접합하여 일체화함과 동시에, 지지판(3)과 재치판(2) 사이에 상기 도포재(7)가 소결된 도전성 소결체의 내부 전극(4)을 형성한다.In order to manufacture the electrode built-in susceptor 1 having such a constitution, first, fixing holes 5, 5 penetrating in the thickness direction are formed in the support plate 3 made of the aluminum nitride sintered body and the fixing holes 5, 5) are fixed with power supply terminals 6, 6 made of a conductive aluminum nitride-tungsten composite sintered body. Subsequently, a coating material containing conductive powder is applied on the support plate 3 so as to be in contact with the power supply terminals 6 and 6 and dried. Then, the support plate 3 and the aluminum nitride (2) are stacked and heat-treated under pressure so as to be joined and integrated with each other and the inside of the conductive sintered body in which the coating material (7) is sintered between the support plate (3) The electrode 4 is formed.

이 전극 내장형 서셉터(1)는 급전용 단자(6)가 내부 전극(4)과 확실하고 견고하게 접합되어 있기 때문에 통전 확실성이 매우 높다.In this electrode built-in susceptor 1, since the power supply terminal 6 is firmly and firmly bonded to the internal electrode 4, the reliability of the power supply is very high.

그런데, 상술한 전극 내장형 서셉터(1)에 있어서는, 급전용 단자(6)의 내산화성이 충분하지 않기 때문에, 예컨대 400℃ 이상의 고온 산화성 분위기 하에서의 승온 및 강온의 열사이클 부하에 대하여 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the electrode-embedded susceptor 1 described above, since the oxidation resistance of the power supply terminal 6 is insufficient, the durability of the electrode built-in type susceptor 1 is deteriorated with respect to the heat cycle load at a high temperature oxidizing atmosphere There was a problem.

따라서, 급전용 단자(6)의 주변을 냉각시키는 것이 고려되고 있지만, 상기 급전용 단자(6)의 주변을 냉각하면 판상 시료를 소정 온도로 가열할 때의 승온 속도가 저하됨과 동시에, 판상 시료의 열 균일성이 저하되는 새로운 문제점이 생기게 된다.Therefore, it is considered to cool the periphery of the power supply terminal 6. However, when the periphery of the power supply terminal 6 is cooled, the rate of temperature rise at the time of heating the plate-like sample to a predetermined temperature decreases, There is a new problem of poor thermal uniformity.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것로서, 고온 산화성 분위기 하에서의 내구성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터 및 상기 전극 내장형 서셉터를 높은 수율로 저렴하게 얻을 수 있는 전극 내장형 서셉터의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an electrode built-in susceptor excellent in durability under a high-temperature oxidizing atmosphere and a method of manufacturing an electrode built-in susceptor capable of obtaining the electrode built- The purpose.                         

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 도전성 재료로 특정 구조의 급전용 단자를 구성함으로써 상기 과제를 효율적으로 해결할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved efficiently by forming a power supply terminal having a specific structure with a conductive material, and have completed the present invention.

즉, 본 발명의 전극 내장형 서셉터는, 일주면(一主面)이 판상 시료를 올려놓는 재치면으로 되는 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 서셉터 본체, 상기 서셉터 본체에 내장된 내부 전극, 및 상기 서셉터 본체 내에 설치되어 상기 내부 전극에 접합된 급전용 단자를 구비한 전극 내장형 서셉터로서, 상기 급전용 단자는 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.That is, the electrode built-in type susceptor of the present invention comprises a susceptor body made of an aluminum nitride-based sintered body having a main surface on which a plate-like sample is placed, an internal electrode built in the susceptor body, And a power supply terminal provided in the susceptor main body and bonded to the internal electrode, wherein the power supply terminal is formed of a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body.

본 전극 내장형 서셉터에 있어서는, 상기 급전용 단자를 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체에 의해 구성함으로써, 상기 급전용 단자는 상기 내부 전극과 확실하고 견고하게 접합되어 통전 확실성이 매우 높고, 예컨대 500 ℃ 이상의 고온 산화성 분위기 하에서의 내구성이 뛰어나다.In the present electrode built-in susceptor, by constituting the power supply terminal by the conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body, the power supply terminal is firmly and firmly bonded to the internal electrode, and the power supply reliability is very high. It is excellent in durability in the above high temperature oxidizing atmosphere.

따라서, 상기 급전용 단자의 주변을 냉각할 필요가 없고, 재치된 판상 시료를 소정 온도로 가열할 때에도 승온 속도가 저하될 염려도 없으며, 판상 시료의 열 균일성이 저하될 염려도 없다.Therefore, there is no need to cool the periphery of the power supply terminal, and there is no fear that the rate of temperature rise will be lowered even when the mounted plate-shaped sample is heated to a predetermined temperature, and the thermal uniformity of the plate-

또한, 본 발명에 있어서 질화 알루미늄계 소결체란 질화 알루미늄 소결체, 또는 질화 알루미늄을 50 중량% 이상 포함하는 복합 소결체를 나타내는 것으로 한다.In the present invention, the aluminum nitride-based sintered body refers to a sintered aluminum nitride or a composite sintered body containing 50 wt% or more of aluminum nitride.

상기 서셉터 본체는 일주면이 판상 시료를 올려놓는 재치면으로 된 질화 알 루미늄계 소결체로 이루어지는 재치판과, 상기 재치판에 접합되어 일체화된 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 지지판을 구비한 구성으로 하는 것이 바람직하다.The susceptor main body includes a support plate made of a sintered aluminum nitride sintered body having a base surface on which a plate-shaped sample is placed, and a support plate made of an aluminum nitride sintered body integrally bonded to the support plate desirable.

이러한 구성을 통하여 내부 전극을 서셉터 본체 내의 원하는 위치에 용이하게 설치할 수 있다. 또한 급전용 단자와 내부 전극을 확실하고 견고하게 접속시킬 수 있어 통전 확실성을 더욱 개선시킬 수 있다.With this configuration, the internal electrode can be easily installed at a desired position in the susceptor main body. In addition, the power supply terminal and the internal electrode can be securely and firmly connected, and the reliability of electrification can be further improved.

상기 내부 전극은 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체, 또는 도전성 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체인 것이 바람직하다.The internal electrode is preferably a conductive aluminum nitride-tantalum nitride sintered body or a conductive aluminum nitride-tungsten composite sintered body.

상기 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체는 50∼98 중량%의 질화 탄탈륨을 함유하는 것이 바람직하다.The aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body preferably contains 50 to 98 wt% of tantalum nitride.

상기 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체는 58∼80 중량%의 텅스텐을 함유하는 것이 바람직하다.The aluminum nitride-tungsten composite sintered body preferably contains 58 to 80 wt% of tungsten.

상기 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체 또는 상기 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체의 조성을 상기한 바와 같이 제어함으로써 제조시 각 부재간의 열팽창율의 차이 등에 기인하는 열응력이 완화된다. 또한 본 급전용 단자는 상기 내부 전극과 확실하고 견고하게 접합되어 통전 확실성이 더욱 개선된다.By controlling the composition of the aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body or the aluminum nitride-tungsten composite sintered body as described above, thermal stress due to a difference in thermal expansion rate between the members during manufacture is alleviated. In addition, the terminal for power supply is securely and firmly bonded to the internal electrode, so that the power supply reliability is further improved.

또한 본 발명의 전극 내장형 서셉터의 제조 방법은, 판상 시료를 올려놓는 재치판 및 상기 재치판을 지지하는 지지판을 질화 알루미늄계 소결체를 이용하여 제작하는 단계;The method of manufacturing an electrode-embedded susceptor according to the present invention comprises the steps of: preparing a mount plate for mounting a plate-shaped sample and a support plate for supporting the mount plate using an aluminum nitride sintered body;

상기 지지판에 관통공을 형성하고, 상기 관통공에 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로 이루어지는 급전용 단자를 삽입 고정하는 단계; Forming a through hole in the support plate and inserting and fixing a power supply terminal made of a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body into the through hole;                     

상기 지지판의 일주면에, 상기 급전용 단자에 접촉되도록 도전성 분말을 함유하는 도포재를 도포하는 단계;Applying a coating material containing conductive powder on a surface of the support plate so as to be in contact with the power supply terminal;

상기 지지판에 상기 도포재를 개재시켜 상기 재치판을 중첩하고, 가압하에 열처리함으로써 상기 지지판과 상기 재치판 사이에, 상기 도포재를 소성하여 이루어진 내부 전극을 형성함과 동시에, 이들을 접합하여 일체화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Forming an internal electrode formed by firing the coating material between the support plate and the mount plate by superimposing the mount plate on the support plate with the application member interposed therebetween and performing heat treatment under pressure, Characterized in that it comprises a.

본 발명의 전극 내장형 서셉터의 제조 방법에 의하면, 급전용 단자를 서셉터 본체에 내장된 내부 전극에 확실히 전기적으로 접속시킬 수 있고, 서셉터의 고온에서의 내산화성도 우수해진다.According to the method for manufacturing an electrode-embedded susceptor of the present invention, the power supply terminal can be reliably electrically connected to the internal electrode built in the susceptor body, and oxidation resistance at a high temperature of the susceptor is also excellent.

상기 제조 방법에 따라, 고온 산화성 분위기 하에서의 사용에 충분히 견딜 수 있고, 내구성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터를 높은 수율로 저렴하게 제조할 수 있다.According to the above-described manufacturing method, an electrode built-in susceptor which can withstand the use in a high-temperature oxidizing atmosphere and is excellent in durability can be produced at a low cost with high yield.

또한 본 발명의 다른 전극 내장형 서셉터의 제조 방법은, 질화 알루미늄계 분말을 함유하는 슬러리에 의해 판상 시료를 올려놓는 재치판용 그린보디(green body) 및 상기 재치판을 지지하기 위한 지지판용 그린보디를 제작하는 단계;The present invention also provides a method of manufacturing an electrode-embedded susceptor comprising a green body for a plate for placing a plate-like sample on a slurry containing an aluminum nitride powder, and a green body for supporting the plate, Manufacturing;

상기 지지판용 그린보디에 관통공을 형성하고, 상기 관통공에 급전용 단자가 되는 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합재를 충전하고, 상기 지지판용 그린보디의 일주면에 상기 복합재에 접촉되도록 도전성 분말을 함유하는 도포재를 도포하는 단계; A through hole is formed in the green body for the support plate, and the aluminum nitride-tantalum nitride composite material serving as a power supply terminal is filled in the through hole, and the conductive green body Applying a coating material;

상기 지지판용 그린보디에 상기 도포재를 개재시켜 상기 재치판용 그린보디를 중첩하고, 가압하에서 열처리함으로써 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 지지판과 재치판 사이에 상기 도포재를 소성하여 이루어진 내부 전극을 형성함과 동시에 이들을 접합하여 일체화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.An inner electrode formed by firing the coating material between the support plate made of the aluminum nitride-based sintered body and the placement plate by superimposing the green body for the placement plate on the green body for the support plate with the coating material and heat- And at the same time, joining them to integrate them.

상기 전극 내장형 서셉터의 제조 방법에 있어서는, 재치판용 그린보디, 지지판용 그린보디 및 내부 전극 형성용 도포재 및 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합재를 가압하에서 일괄 열처리함으로써 내부 전극과 급전용 단자를 전기적으로 확실하게 접속시킬 수 있고, 고온에서의 내산화성도 뛰어나게 된다.In the manufacturing method of the electrode built-in susceptor, the green body for a plate, the green body for a support plate, the coating material for forming an internal electrode, and the aluminum nitride-tantalum nitride composite material are subjected to batch heat treatment under pressure, And oxidation resistance at a high temperature is also excellent.

이에 따라, 고온 산화성 분위기 하에서의 사용에 충분히 견딜 수 있고, 내구성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터를 높은 수율로 저렴하게 제조할 수 있다.This makes it possible to manufacture an electrode built-in susceptor which can withstand sufficiently the use under a high-temperature oxidizing atmosphere and has excellent durability at a low yield with high yield.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 전극 내장형 서셉터에 의하면, 급전용 단자를 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로 구성하였기 때문에, 급전용 단자는 내부 전극과 확실하고 견고하게 접합되어 통전 확실성이 매우 높고 고온 산화성 분위기 하에서의 내구성도 뛰어나므로, 급전용 단자의 주변을 냉각할 필요가 없다.As described above, according to the electrode-embedded susceptor of the present invention, since the power supply terminal is made of the aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body, the power supply terminal is firmly and firmly bonded to the internal electrode, Durability in an oxidizing atmosphere is excellent, so that it is not necessary to cool the periphery of the power supply terminal.

또한 본 발명의 전극 내장형 서셉터의 제조 방법에 의하면, 급전용 단자를 서셉터 본체에 내장된 내부 전극에 확실히 전기적으로 접속시킬 수 있다. 따라서, 고온 산화성 분위기 하에서의 사용에 충분히 견딜 수 있고, 내구성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터를 높은 수율로 저렴하게 제조할 수 있다.Further, according to the method for manufacturing an electrode-embedded susceptor of the present invention, the power supply terminal can be reliably electrically connected to the internal electrode built in the susceptor body. Therefore, an electrode built-in susceptor which can withstand sufficiently the use in a high-temperature oxidizing atmosphere and has excellent durability can be produced at a low cost with high yield.

또한 본 발명의 다른 전극 내장형 서셉터의 제조 방법에 의하면, 재치판용 그린보디, 지지판용 그린보디, 내부 전극 형성용 도포재, 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합재를 가압하에서 일괄 열처리하기 때문에, 내부 전극과 급전용 단자를 전기적으로 확실하게 접속시킬 수 있다. 따라서, 고온 산화성 분위기 하에서의 사용에 충분히 견딜 수 있고, 내구성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터를 높은 수율로 저렴하게 제조할 수 있다.Further, according to the manufacturing method of another electrode built-in type susceptor of the present invention, since the green body for a plate, the green body for a support plate, the coating material for forming an internal electrode, and the aluminum nitride-tantalum nitride composite material undergo batch heat treatment under pressure, Dedicated terminals can be electrically and reliably connected. Therefore, an electrode built-in susceptor which can withstand sufficiently the use in a high-temperature oxidizing atmosphere and has excellent durability can be produced at a low cost with high yield.

이하에서는 본 발명의 전극 내장형 서셉터 및 그 제조 방법의 각 실시 형태에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, each embodiment of the electrode-embedded susceptor of the present invention and a manufacturing method thereof will be described.

또한, 이하의 각 실시 형태는, 발명의 취지를 더욱 쉽게 이해시키기 위해 구체적으로 설명하는 것으로, 특별히 지정하지 않는 한 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The following embodiments are described in order to more easily understand the object of the invention, and the present invention is not limited unless otherwise specified.

[제1의 실시 형태][First embodiment]

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 전극 내장형 서셉터를 나타내는 단면도이고, 상기 전극 내장형 서셉터(11)는, 상면(일주면)이 반도체 웨이퍼, 액정용 유리 기판, 프린트 기판 등의 판상 시료를 올려놓기 위한 재치면(12a)으로 이루어진 재치판(12), 상기 재치판(12)에 접합되어 일체화되며 소정 위치에 두께 방향으로 관통되는 고정공(관통공)(13, 13)이 형성된 지지판(14), 상기 재치판(12)과 지지판(14)에 개재되어 접합·일체화된 내부 전극(15) 및, 상기 지지판(14)의 고정공(13, 13)의 각각에 설치되어 상기 내부 전극(15)에 접합되는 급전용 단자(16, 16)에 의해 구성된다.Fig. 1 is a cross-sectional view showing an electrode-embedded susceptor according to a first embodiment of the present invention. The electrode-embedded susceptor 11 is a plate-like sample (e.g. a semiconductor wafer, a liquid crystal glass substrate, A support plate 12 formed integrally with the mounting plate 12 and having fixing holes 13 and 13 penetrating through the fixing plate 12 in the thickness direction at predetermined positions is formed on the mounting plate 12, An internal electrode 15 interposed between the mounting plate 12 and the support plate 14 to be joined and integrated with each other and a fixing member 13 fixed to each of the fixing holes 13 and 13 of the supporting plate 14, It is comprised by the electric power feeding terminals 16 and 16 joined by (15).

그리고, 이들 재치판(12) 및 지지판(14)은, 내부 전극(15)을 사이에 두고 접합·일체화됨으로써 서셉터 본체(17)를 이룬다.These mount plates 12 and the support plate 14 constitute the susceptor main body 17 by being joined and integrated with the internal electrodes 15 interposed therebetween.

재치판(12) 및 지지판(14)은 그 중합면의 형상이 동일하며, 모두 질화 알루 미늄(AlN)계 소결체로 이루어진 것이다. 이 질화 알루미늄계 소결체로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 질화 알루미늄을 적어도 50 중량% 포함하는 것이 바람직하다. 이 질화 알루미늄계 소결체의 구체예로는, 소결성이나 내플라즈마성을 향상시키기 위해 산화 이트륨(Y2O3), 산화 란탄(La2O3), 산화 칼슘(CaO), 산화 마그네슘(Mg0), 탄화 규소(SiC) 및 산화티탄(TiO2)중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 총 0.1∼10.0 중량% 함유하는 질화 알루미늄 소결체, 탄화 규소를 50 중량% 미만 함유하는 질화 알루미늄-탄화 규소 복합 소결체 등이 있다.The mounting plate 12 and the support plate 14 have the same shape of the polymerization surface, and both are made of aluminum nitride (AlN) -based sintered body. Although it does not specifically limit as this aluminum nitride type sintered compact, For example, it is preferable to contain at least 50 weight% of aluminum nitride. Specific examples of the aluminum nitride-based sintered compact include yttrium oxide (Y 2 O 3 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (Mg0), in order to improve sinterability and plasma resistance. Aluminum nitride sintered body containing 0.1 to 10.0% by weight in total of one or more selected from silicon carbide (SiC) and titanium oxide (TiO 2 ), aluminum nitride-silicon carbide composite sintered body containing less than 50% by weight of silicon carbide, etc. There is this.

내부 전극(15)은 전하를 발생시켜 정전 흡착력으로 판상 시료를 고정하기 위한 정전 척용 전극, 통전 발열시켜 판상 시료를 가열하기 위한 히터 전극, 고주파 전력을 통전시킴으로써 플라즈마를 발생시켜 플라즈마 처리를 하기 위한 플라즈마 발생용 전극 등으로 사용되는 것으로, 그 용도에 따라 그 형상이나 크기가 적절히 변경 가능하게 되어 있다.The internal electrode 15 is an electrode for an electrostatic chuck for fixing a plate-shaped sample by generating an electric charge to charge, a heater electrode for heating the plate-shaped sample by heating to generate electricity, a plasma for generating a plasma by energizing high- An electrode for generation, etc., and the shape and size thereof can be appropriately changed according to the use thereof.

이 내부 전극(15)의 재질은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대, 도전성을 갖는 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체, 또는 도전성을 갖는 질화 알루미늄-텅스텐 복합소결체 등이 바람직하게 사용된다.The material of the internal electrode 15 is not particularly limited. For example, a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body or a conductive aluminum nitride-tungsten composite sintered body is preferably used.

상기 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로는, 질화 탄탈륨의 함량을 50∼98 중량%로 하고, 나머지 부분을 질화 알루미늄으로 한 복합 소결체가 바람직하다. 여기서, 질화 탄탈륨의 함량을 50∼98 중량%로 한 것은, 함량이 50 중량% 미만에서는 내부 전극(15)의 저항치가 높아져 내부 전극(15)으로서 기능하지 않게 되기 때문이며, 함량이 98 중량%를 넘으면 내부 전극(15)의 열팽창율이 재치판(12) 및 지지판(14)을 구성하는 질화 알루미늄계 소결체의 그것과 크게 달라지게 되어, 후속 공정의 가압 열처리에 의해 열응력 파괴될 염려가 생기기 때문이다.The aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body is preferably a composite sintered body in which the content of tantalum nitride is 50 to 98 wt% and the remaining portion is aluminum nitride. The reason why the content of tantalum nitride is set to 50 to 98% by weight is because when the content is less than 50% by weight, the resistance of the internal electrode 15 becomes high and the internal electrode 15 does not function. The thermal expansion rate of the internal electrode 15 is significantly different from that of the aluminum nitride-based sintered body constituting the mounting plate 12 and the support plate 14, and there is a fear that the thermal stress is destroyed by the pressurizing heat treatment in the subsequent process to be.

또한 상기 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체로는, 텅스텐의 함량을 58∼80 중량%로 하고 나머지 부분을 질화 알루미늄으로 한 복합 소결체가 바람직하다. 여기서, 텅스텐의 함량을 58∼80 중량%로 한 것은 함량이 58 중량% 미만에서는 내부 전극(15)의 저항치가 높아져 내부 전극(15)으로서 기능하지 않게 되기 때문이며, 함량이 80 중량%를 넘으면 내부 전극(15)의 열팽창율이 재치판(12) 및 지지판(14)을 구성하는 질화 알루미늄계 소결체의 그것과 크게 달라지게 되어, 후속 공정의 가압 열처리에 의해 열응력 파괴될 염려가 생기기 때문이다.The aluminum nitride-tungsten composite sintered body is preferably a composite sintered body in which the content of tungsten is from 58 to 80% by weight and the remainder is aluminum nitride. If the content is less than 58 wt%, the resistance value of the internal electrode 15 becomes high and the internal electrode 15 does not function. If the content exceeds 80 wt%, the internal The thermal expansion rate of the electrode 15 is greatly different from that of the aluminum nitride-based sintered body constituting the mount plate 12 and the support plate 14, and there is a fear that the thermal stress is destroyed by the press heat treatment in the subsequent process.

급전용 단자(16, 16)는 내부 전극(15)에 외부로부터 전류를 공급하기 위하여 설치된 것으로, 그 수, 형상, 배치 등은 내부 전극(15)의 태양, 즉, 정전 척용 전극, 히터 전극, 플라즈마 발생 전극 등 어떤 타입의 내부 전극으로 할 것인가에 의해 결정된다.The power supply terminals 16 and 16 are provided for supplying electric current to the internal electrode 15 from the outside and the number, shape and arrangement of the power supply terminals 16 and 16 are the same as those of the internal electrode 15, And the type of the internal electrode such as the plasma generating electrode.

이들 급전용 단자(16, 16)는, 상기 내부 전극(15)에 접합되며, 도전성을 갖는 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로 구성된다. 따라서, 이 전극 내장형 서셉터(11)는 고온 산화성 분위기 하에서의 내구성이 뛰어나게 된다.These power supply terminals 16 and 16 are made of an aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body which is bonded to the internal electrode 15 and has conductivity. Therefore, the electrode built-in susceptor 11 has excellent durability in a high-temperature oxidizing atmosphere.

이들 급전용 단자(16, 16)는 질화 알루미늄 분말과 질화 탄탈륨 분말을 혼합한 혼합 분말을 가압 소성하여 얻어진 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체에 의해 구성된다. 여기서, 상기 혼합 분말의 각 성분의 함유율은, 질화 탄탈 륨 분말의 함유율을 50∼98 중량%로 한 것이 바람직하다.These power supply terminals 16 and 16 are constituted by a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sinter obtained by press-firing a mixed powder obtained by mixing an aluminum nitride powder and a tantalum nitride powder. Here, it is preferable that the content of each component of the mixed powder is 50 to 98 wt% in the content of the tantalum nitride powder.

질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체의 조성을 이와 같이 제어함으로써 서셉터 제조시에 있어서의 각 부재간의 열팽창율의 차이 등에 따른 열응력이 완화된다. 이에 따라, 급전용 단자(16)가 내부 전극(15)과 확실하고도 견고하게 접속됨으로써 통전 확실성이 더욱 개선된다.By controlling the composition of the aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body in this manner, the thermal stress due to the difference in thermal expansion rate between the respective members during the production of the susceptor is alleviated. As a result, the power supply terminal 16 is firmly and firmly connected to the internal electrode 15, thereby further improving the reliability of electrification.

이들 급전용 단자(16, 16)는 직경이 2mm∼10mm인 기둥 형상인 것이 바람직하다. 그 이유는, 급전용 단자(16)의 직경을 2mm 이하로 하면 급전용 단자로서 충분히 낮은 저항치를 가진 것이 되지 않고, 통전한 경우에 발열될 염려가 있어 바람직하지 않기 때문이다. 또한 급전용 단자(16)의 직경이 10mm를 넘으면 지지판(14)과 급전용 단자(16) 사이의 열팽창율 차이에 의해, 제조시에 급전용 단자(16), 지지판(14), 또는 이들 쌍방이 파손될 염려가 있으므로 바람직하지 않기 때문이다.It is preferable that the power supply terminals 16 and 16 have a columnar shape with a diameter of 2 mm to 10 mm. The reason is that if the diameter of the power supply terminal 16 is 2 mm or less, the power supply terminal does not have a sufficiently low resistance value, and heat may be generated in case of power supply, which is not preferable. When the diameter of the power supply terminal 16 is more than 10 mm, the power supply terminal 16, the support plate 14, or both the power supply terminal 16 and the power supply terminal 16, This is undesirable because it may cause damage.

이어서, 본 실시 형태의 전극 내장형 서셉터의 제조 방법에 대하여 도 2a 내지 도 2c 및 도 3a 내지 도 3b를 참조하여 설명하기로 한다.Next, a manufacturing method of the electrode built-in type susceptor of the present embodiment will be described with reference to Figs. 2A to 2C and Figs. 3A to 3B.

우선, 도 2a에 도시한 바와 같이, 원판상의 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 지지판(14)에 급전용 단자(16, 16)를 조립하여 유지하기 위한 고정공(관통공)(13, 13)을 형성한다. 이 고정공(13, 13)의 천공 방법은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대 다이아몬드 드릴에 의한 천공 가공법, 레이저 가공법, 방전 가공법, 초음파 가공법 등을 사용하여 천공할 수 있다. 또한 그 가공 정밀도는 통상의 가공 정밀도면 되고, 그 경우의 수율은 약 100%이다. 또한, 고정공(13, 13)의 천공 위치, 형상 및 수는, 내부 전극(15)의 태양, 즉 형상, 배치 및 수에 의해 결정된 다.First, as shown in Fig. 2A, fixing holes (through holes) 13, 13 for assembling and holding the power supply terminals 16, 16 are formed on a support plate 14 made of a sintered aluminum nitride system body do. The method of perforating the fixing holes 13, 13 is not particularly limited, and it is possible to perforate by using, for example, a drilling method using a diamond drill, a laser processing method, an electric discharge machining method, an ultrasonic machining method or the like. In addition, the processing precision is normal processing precision, and the yield in this case is about 100%. The position, shape, and number of perforations of the fixing holes 13, 13 are determined by the shape, arrangement, and number of the internal electrodes 15.

이어서, 급전용 단자(16, 16)를 지지체(14)의 고정공(13)에 밀착 고정할 수 있는 크기, 형상이 되도록 제작한다.Subsequently, the terminals 16 and 16 for power feeding are manufactured so as to be the size and shape which can be closely fixed to the fixing hole 13 of the support body 14. As shown in FIG.

이 급전용 단자(16)는 질화 알루미늄 분말과 질화 탄탈륨 분말을 혼합하고, 이 혼합 분말을 가압 소성함으로써 제작할 수 있다.The power supply terminal 16 can be manufactured by mixing aluminum nitride powder and tantalum nitride powder and press-firing the mixed powder.

이 혼합 분말의 각각의 성분의 함유율은, 예컨대 질화 탄탈륨 분말의 함유율이 50∼98 중량%, 나머지 부분이 질화 알루미늄 분말이 되도록 한 것이 바람직하다.The content of each component of the mixed powder is preferably such that the content of the tantalum nitride powder is 50 to 98 wt%, and the remainder is the aluminum nitride powder.

그 이유는, 질화 탄탈륨 분말의 함유율이 50 중량% 미만에서는 급전용 단자(16)의 저항치가 높아, 급전용 단자로서 기능하지 않게 되기 때문이고, 98 중량%를 넘으면 급전용 단자(16)의 열팽창율이 재치판(12) 및 지지판(14)을 구성하는 질화 알루미늄계 소결체의 그것과 크게 달라져, 후공정의 가압 열처리에 의해 열응력 파괴를 일으킬 염려가 생기기 때문이다.If the content of the tantalum nitride powder is less than 50 wt%, the resistance of the power supply terminal 16 is high and the power supply terminal does not function as a power supply terminal. If the content of the tantalum nitride powder exceeds 98 wt% Rate of the sintered aluminum nitride sintered body constituting the mounting plate 12 and the support plate 14 is significantly different from that of the aluminum nitride-based sintered body constituting the support plate 14, which may cause thermal stress fracture by a pressurizing heat treatment in a subsequent step.

상기 급전용 단자(16)는 후속 가압 열처리 공정에서 열변형되어 고정공(13)에 고정되기 때문에, 그 가공 정밀도는 일본 공업 규격(JIS)의 표준 공차 레벨로 클리어런스를 가지고 있어도 된다.Since the power supply terminal 16 is thermally deformed and fixed to the fixing hole 13 in a subsequent pressurization heat treatment step, the processing precision may have a clearance at a standard tolerance level of Japanese Industrial Standards (JIS).

이어서, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 급전용 단자(16, 16)를 지지체(14)의 고정공(13, 13)에 삽입한다.Subsequently, as shown in Fig. 2B, the power supply terminals 16, 16 are inserted into the fixing holes 13, 13 of the supporting body 14, respectively.

이어서, 상기 지지판(14)의 표면(일주면)(14a)의 소정 영역에, 이들 급전용 단자(16, 16)에 접촉하도록 도전성 분말, 예컨대 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈 륨 복합 재료, 또는 도전성 질화 알루미늄-텅스텐 복합 재료를 에틸 알코올 등의 유기 용매에 분산시킨 내부 전극 형성용 도포제(22)를 도포하고, 건조시켜 내부 전극 형성층(23)을 만든다.Next, a conductive powder such as a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite material, or a conductive nitride (e.g., aluminum nitride-tantalum nitride) composite material is formed on a predetermined area of the surface (one major surface) 14a of the support plate 14 so as to contact the power supply terminals 16, An internal electrode forming coating agent 22 in which an aluminum-tungsten composite material is dispersed in an organic solvent such as ethyl alcohol is applied and dried to form an internal electrode forming layer 23. [

상기 내부 전극 형성용 도포제(22)의 도포 방법으로는, 균일한 두께로 도포할 필요가 있으므로, 스크린 인쇄법 등을 사용하는 것이 바람직하다.As a method of applying the coating material 22 for forming an internal electrode, it is necessary to apply the coating material with a uniform thickness, and therefore, it is preferable to use a screen printing method or the like.

상기 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 재료는, 질화 알루미늄 분말과 질화 탄탈륨 분말을 각각 소정의 함유율이 되도록 칭량하여 이들을 혼합함으로써 얻어지는 혼합 분말이고, 질화 탄탈륨 분말의 함유율이 50∼98 중량%가 되도록 배합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.The aluminum nitride-tantalum nitride composite material is a mixed powder obtained by weighing an aluminum nitride powder and a tantalum nitride powder so as to have a predetermined content ratio and mixing them, and the tantalum nitride powder is blended so as to have a content of tantalum nitride powder of 50 to 98 wt% It is preferable to use.

여기서, 질화 탄탈륨 분말의 함유율을 상기한 바와 같이 한정한 이유는, 함유율이 50 중량% 미만에서는 내부 전극(15)의 저항치가 높아져 내부 전극(15)으로서 기능하지 않게 되기 때문이며, 함유율이 98 중량%를 넘으면 내부 전극(15)의 열팽창율이 재치판(12) 및 지지판(14)을 구성하는 질화 알루미늄계 소결체의 그것과 크게 달라지기 때문에 후속 공정의 가압하에서의 열처리에 의해 열응력 파괴가 발생할 염려가 있기 때문이다.The reason why the content of the tantalum nitride powder is limited as described above is that when the content is less than 50% by weight, the resistance of the internal electrode 15 becomes high and it does not function as the internal electrode 15. When the content is less than 98% , The thermal expansion rate of the internal electrode 15 is greatly different from that of the aluminum nitride-based sintered body constituting the mounting plate 12 and the support plate 14, so that there is a possibility that thermal stress fracture may occur due to heat treatment under pressure in the subsequent step Because there is.

또한 상기 질화 알루미늄-텅스텐 복합 재료는 질화 알루미늄 분말과 텅스텐 분말을 각각 소정의 함유율이 되도록 칭량하고, 이들을 혼합함으로써 얻어지는 혼합 분말로서, 텅스텐 분말의 함유율이 58∼80 중량%가 되도록 배합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.The aluminum nitride-tungsten composite material is a mixture powder obtained by weighing aluminum nitride powder and tungsten powder so as to have predetermined content ratios, and mixing them so that the content of tungsten powder is adjusted to 58 to 80 wt% It is preferable.

여기서, 텅스텐 분말의 함유율을 상기한 바와 같이 한정한 이유는, 함유율이 58 중량% 미만에서는 내부 전극(15)의 저항치가 높아져 내부 전극(15)으로서의 기능을 하지 못하기 때문이며, 함유율이 80 중량%를 넘으면 내부 전극(15)의 열팽창율이 재치판(12) 및 지지판(14)을 구성하는 질화 알루미늄계 소결체의 그것과 크게 달라지기 때문에, 후속 공정의 가압하에서의 열처리에 의해 열응력 파괴가 발생할 염려가 있기 때문이다.The reason why the content of tungsten powder is limited as described above is that if the content is less than 58% by weight, the resistance of the internal electrode 15 becomes high to fail to function as the internal electrode 15. If the content is less than 80% , The thermal expansion rate of the internal electrode 15 is greatly different from that of the aluminum nitride-based sintered body constituting the mount plate 12 and the support plate 14, so that thermal stress fracture may occur due to the heat treatment under pressure in the subsequent process Because there is.

이어서, 상기 내부 전극 형성층(23)이 형성된 지지판(14) 상에 재치판(12)을 중합한 후, 도 2c에 도시한 바와 같이, 이들을 가압하에서 열처리함으로써 접합하여 일체화한다.Subsequently, after the placing plate 12 is superimposed on the supporting plate 14 on which the internal electrode forming layer 23 is formed, as shown in FIG. 2C, these are bonded and integrated by heat treatment under pressure.

이와 같이 상기 방법에 있어서는, 지지판(14)과 재치판(12) 사이에 접합제를 개재시키지 않고, 가압하에서의 열처리만으로 재치판(12)과 지지판(14)과의 접합·일체화를 달성할 수 있다.As described above, in the above method, bonding and unification between the holding plate 14 and the holding plate 12 can be achieved only by heat treatment under pressure without interposing a bonding agent between the holding plate 14 and the holding plate 12 .

이 때의 열처리 조건으로는, 진공, 또는 Ar, He, N2 등의 불활성 분위기가 바람직하고, 특히 질화 알루미늄의 분해를 억제하기 위해서는 N2 분위기가 바람직하다. 가해지는 압력은 5∼10MPa가 바람직하다. 또한 열처리 온도는 1600∼1850℃가 바람직하다.The heat treatment conditions at this time, the N 2 atmosphere, it is preferable to have an inert atmosphere such as vacuum, or Ar, He, N 2 is preferable, and in particular inhibiting the degradation of aluminum nitride. The pressure to be applied is preferably 5 to 10 MPa. Moreover, as for heat processing temperature, 1600-1850 degreeC is preferable.

또한, 접합·일체화함에 있어서, 절연성, 내부식성, 내플라즈마성을 향상시키기 위하여, 도 3a에 도시한 바와 같이, 지지판(14) 표면(14a)의 내부 전극 형성층(23) 이외의 영역에 질화 알루미늄을 포함하는 절연층(24)을 형성해도 좋다. 이 절연층(24)은 예컨대 질화 알루미늄 분말을 에틸 알코올 등의 유기 용매에 분산시 킨 도포제를 스크린 인쇄법 등을 사용하여 지지판(14) 표면(14a)의 소정 위치에 도포하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다.3A, in the region other than the internal electrode forming layer 23 of the surface 14a of the support plate 14, aluminum nitride (AlN) is formed on the surface 14a of the support plate 14 to improve the insulating property, corrosion resistance and plasma resistance. You may form the insulating layer 24 containing these. The insulating layer 24 is formed by applying a coating agent, for example, an aluminum nitride powder dispersed in an organic solvent such as ethyl alcohol, to a predetermined position on the surface 14a of the support plate 14 by using a screen printing method, Can be.

상기 열처리에 의해, 지지판(14) 상에 형성된 내부 전극 형성층(23)은 도전성 분말, 예컨대 질화 알루미늄 분말과 질화 탄탈륨 분말의 혼합 분말이 소성된 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체, 또는 질화 알루미늄 분말과 텅스텐 분말의 혼합 분말이 소성된 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체로 이루어지는 내부 전극(15)이 된다.The internal electrode forming layer 23 formed on the support plate 14 by the heat treatment is a composite sintered body of aluminum nitride-tantalum nitride in which a mixed powder of an electrically conductive powder such as an aluminum nitride powder and a tantalum nitride powder is fired or an aluminum nitride- The powder of mixed powder is the internal electrode 15 made of the calcined aluminum nitride-tungsten composite sintered body.

또한, 도 3b에 도시한 바와 같이, 지지판(14)의 표면(14a)의 내부 전극 형성층(23) 이외의 영역에, 질화 알루미늄을 포함하는 절연층(24)을 형성하면, 이들을 열처리함으로써 내부 전극(15)의 주위에 질화 알루미늄 소결체로 이루어지는 절연층(24)이 형성되기 때문에, 절연성, 내부식성, 내플라즈마성이 더욱 향상된다.3B, when the insulating layer 24 including aluminum nitride is formed on the surface 14a of the support plate 14 other than the internal electrode forming layer 23, by heat-treating them, Since the insulating layer 24 made of the aluminum nitride sintered body is formed around the insulating layer 15, the insulating property, the corrosion resistance, and the plasma resistance are further improved.

상기 전극 내장형 서셉터의 제조 방법에서는, 질화 알루미늄계 소결체로 제작된 재치판(12) 및 지지판(14)을 사용하고, 이들을 가압하에서 열처리함으로써 접합·일체화하는 방법에 대하여 설명하였지만, 가압하의 열처리에 의해, 재치판(12)과 지지판(14)을 내부 전극(15)을 개재시켜 접합·일체화하는 방법이면 어느 것이라도 무방하며, 반드시 상기 방법에 한정되는 것은 아니다.In the method of manufacturing the electrode-embedded susceptor, the method of using the mount plate 12 and the support plate 14 made of an aluminum nitride-based sintered body and bonding and integrating them by heat treatment under pressure has been described. However, And the attachment plate 12 and the support plate 14 are joined and integrated with each other through the internal electrode 15, but the present invention is not limited to this method.

상기 이외의 방법의 일례로는, 질화 알루미늄계 분말을 함유하는 슬러리로부터 소성 후에 재치판 및 지지판이 되는 판상의 그린보디를 제작하고, 이들 그린보디를 내부 전극 형성층을 개재시켜 중합하고 소성함으로써, 소결과 동시에 접합·일체화된 전극 내장형 서셉터를 얻는 방법이 있다.As an example of a method other than the above, a plate-shaped green body to be a support plate and a plate after firing from a slurry containing an aluminum nitride-based powder is produced, and these green bodies are polymerized and fired through the internal electrode- And an electrode built-in susceptor which is bonded and integrated at the same time.

상기 방법에 있어서는, 급전용 단자는 이미 소결된 것을 사용해도 좋고, 소결후에 급전용 단자가 되는 그린보디를 사용해도 좋다. 기타의 제조 조건은 이미 소결된 것을 사용하는 전자의 제조 방법에 준한다.In the above method, the power supply terminal may be already sintered, or a green body which becomes a power supply terminal after sintering may be used. Other manufacturing conditions are based on the former manufacturing method which uses what was already sintered.

또한 상기 질화 알루미늄계 분말로는 질화 알루미늄을 적어도 50 중량% 포함하는 것이면 좋고, 상기에 한정되는 것은 아니다.The aluminum nitride-based powder is not limited to the above, as long as it contains at least 50 wt% of aluminum nitride.

상기 이외의 질화 알루미늄계 분말로는, 예컨대, 소결성이나 내플라즈마성을 향상시키기 위하여 산화 이트륨(Y2O3), 산화 란탄(La2O3), 산화 칼슘(CaO), 산화 마그네슘(Mg0), 탄화 규소(SiC) 및 산화티탄(TiO2)중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 총 0.1∼10.0 중량% 함유하는 질화 알루미늄 분말, 탄화 규소를 50 중량% 미만 함유하는 질화 알루미늄-탄화 규소 복합 분말 등을 예시할 수 있다.Examples of the aluminum nitride powder other than the above include, for example, yttrium oxide (Y 2 O 3 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), and magnesium oxide (Mg0) in order to improve sinterability and plasma resistance. , Aluminum nitride powder containing 0.1 to 10.0% by weight of one or two or more selected from silicon carbide (SiC) and titanium oxide (TiO 2 ), and aluminum nitride-silicon carbide composite powder containing less than 50% by weight of silicon carbide Etc. can be illustrated.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 전극 내장형 서셉터에 의하면, 급전용 단자(16, 16)를 도전성을 갖는 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로 구성하였기 때문에, 급전용 단자(16, 16)를 내부 전극(15)과 확실하고 견고하게 접합시킬 수 있고, 통전 확실성을 매우 높게 할 수 있고, 그 결과 고온 산화성 분위기 하에서의 내구성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the electrode built-in type susceptor of the present embodiment, since the power supply terminals 16 and 16 are formed of a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body, It is possible to firmly and firmly bond the electrode 15 to the electrode 15, and the reliability of the electrical connection can be made very high, and as a result, the durability under an oxidizing atmosphere at high temperature can be improved.

또한 본 실시 형태의 전극 내장형 서셉터의 제조 방법에 의하면, 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 지지판(14)에 그 두께 방향으로 관통하는 고정공(13, 13)을 형성하고, 이들 고정공(13, 13)에 급전용 단자(16, 16)를 조립한 후, 이 지지판(14)과 재치판(12)을 내부 전극 형성층(22)을 사이에 두고 중합하고, 이들을 가압하에서 열처리함으로써, 특별한 후속 가공을 행하지 않고도 높은 수율로 저렴하게 전극 내장형 서셉터(11)를 제작할 수 있다.According to the method of manufacturing the electrode-embedded susceptor of the present embodiment, the fixing holes 13 and 13 penetrating in the thickness direction are formed in the support plate 14 made of the aluminum nitride-based sintered body and the fixing holes 13 and 13 The support plate 14 and the placement plate 12 are sandwiched between the internal electrode forming layers 22 and subjected to a heat treatment under pressure to form a special subsequent process It is possible to manufacture the electrode built-in susceptor 11 at a low cost with high yield.

또한 내부 전극(15)과 급전용 단자(16)의 접속도 확실하게 할 수 있다. 또한, 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로서, 질화 탄탈륨을 50∼98 중량% 함유하는 것, 또는 도전성 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체로서 텅스텐을 58∼80 중량% 함유하는 것을 사용하면, 재치판(12) 및 지지판(14) 각각의 열팽창율이나 영율의 차이를 작게 할 수 있다. 따라서, 이러한 차이에 의해 전극 내장형 서셉터(11)에 열응력 파괴가 발생할 염려도 없다.The connection between the internal electrode 15 and the power supply terminal 16 can also be ensured. When the conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body contains 50 to 98 wt% of tantalum nitride or 58 to 80 wt% of tungsten as the conductive aluminum nitride-tungsten composite sintered body, And the support plate 14 can be made small. Therefore, there is no fear that thermal stress breakage will occur in the electrode built-in susceptor 11 due to such a difference.

이상에 따라 내부 전극(15)에 확실하게 통전 가능한 전극 내장형 서셉터(11)를 높은 수율로 저렴하게 제조할 수 있다.As described above, the electrode built-in susceptor 11 which can reliably conduct current to the internal electrode 15 can be manufactured at a low cost with high yield.

[제2의 실시 형태]Second Embodiment

도 4는, 본 발명의 제2의 실시 형태의 전극 내장형 서셉터를 나타내는 단면도로서, 이 전극 내장형 서셉터(31)가 제1의 실시 형태의 전극 내장형 서셉터(11)와 다른 점은, 제1의 실시 형태의 전극 내장형 서셉터(11)에서는 급전용 단자(16, 16) 각각의 단면이 외부에 대하여 노출된 구성인 반면, 본 실시 형태의 전극 내장형 서셉터(31)에서는, 내부 전극(15)에 통전하기 위하여 급전용 단자(16, 16) 각각의 단면에, 도전성 코발트 합금으로 이루어지는 취출 전극(32, 32)을, Au(금)계 땜납재를 포함하는 접합층(33, 33)을 통하여 접합한 점이다.Fig. 4 is a cross-sectional view showing an electrode built-in susceptor according to a second embodiment of the present invention. The electrode built-in susceptor 31 differs from the electrode built-in susceptor 11 of the first embodiment in that, The electrode built-in type susceptor 11 of the embodiment 1 has a configuration in which the end faces of the power supply terminals 16 and 16 are exposed to the outside. In the electrode built-in type susceptor 31 of the present embodiment, Out electrodes 32 and 32 made of a conductive cobalt alloy are bonded to the end faces of the power supply terminals 16 and 16 in such a manner that the bonding layers 33 and 33 including Au (gold) Respectively.

급전용 단자(16, 16)의 각각의 단면에, 취출 전극(32, 32)을 Au계 땜납재를 포함하는 접합층(33, 33)을 이용하여 접합하면, 접합 부분의 내산화성, 내부식성이 대폭 개선된다. 따라서, 급전용 단자(16, 16)와 취출 전극(32, 32)의 접속 부분을 실링하고, 이 부분에 퍼지 가스를 흘려 보내거나 하여 보호할 필요가 없어지며, 급전용 단자(16, 16)의 주변부에 특별한 보호 수단을 강구하지 않고도, 전극 내장형 서셉터를 고온 산화성 분위기 하에서도 사용할 수 있다. 또한 접합 부분에는 가열 처리되는 판상 시료의 오염원이 되는 성분이 포함되어 있지 않으므로 바람직하다.When the extraction electrodes 32 and 32 are bonded to the respective end faces of the power supply terminals 16 and 16 by using the bonding layers 33 and 33 including Au-based solder material, the oxidation resistance and corrosion resistance Is greatly improved. Therefore, it is not necessary to seal the connecting portion between the power supply terminals 16 and 16 and the extraction electrodes 32 and 32 and to supply the purge gas to the power supply terminals 16 and 16, The electrode built-in susceptor can be used even in a high-temperature oxidizing atmosphere without requiring special protection means at the peripheral portion of the electrode. Further, the joining portion is preferable because it does not contain a component that becomes a contaminant source of the plate-like sample to be heated.

실시예Example

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

실시예 1Example 1

「급전용 단자의 제작」"Production of power supply terminals"

질화 알루미늄 분말(평균 입경 0.6μm, (주)도쿠야마 제품) 30 중량부, 질화 탄탈륨 분말(평균 입경 3.4μm, 니혼신킨조쿠(주) 제품) 70 중량부 및 이소프로필 알코올 100 중량부를 혼합하고, 유성형 볼 밀을 이용하여 더욱 균일하게 분산시켜 슬러리로 만들었다.30 parts by weight of aluminum nitride powder (average particle diameter 0.6 mu m, manufactured by Tokuyama Corporation), 70 parts by weight of tantalum nitride powder (average particle diameter 3.4 mu m, manufactured by Nihon Shinkin Co., Ltd.) and 100 parts by weight of isopropyl alcohol, Using a planetary ball mill to make the slurry more uniformly dispersed.

이어서, 흡인 여과에 의해 상기 슬러리로부터 알코올분을 제거하고, 건조시켜 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 분말을 얻었다.Subsequently, the alumina powder was removed from the slurry by suction filtration and dried to obtain an aluminum nitride-tantalum nitride composite powder.

이어서, 이 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 분말을 성형, 소성하고, 직경 2.5mm, 길이 5.0mm의 도전성 주상(柱狀) 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체를 얻고, 이것을 급전용 단자(16)로 사용하였다. 소성은, 핫 프레스에 의한 가압 소성으로 하고, 소성 조건은 소성 온도 1750℃, 압력 20MPa로 하였다. 소성 후의 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체의 상대 밀도는 99% 이상이었다. Subsequently, this aluminum nitride-tantalum nitride composite powder was molded and fired to obtain a conductive pillar-shaped aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body having a diameter of 2.5 mm and a length of 5.0 mm, and this was used as a power supply terminal 16 . The sintering was carried out by press-sintering by hot pressing, and the sintering conditions were a sintering temperature of 1750 DEG C and a pressure of 20 MPa. The relative density of the aluminum nitride-tantalum nitride composite sinter after firing was 99% or more.                     

「지지판의 제작」"Production of Support Plate"

상기 질화 알루미늄 분말 97 중량부, 산화 이트륨 분말(평균 입경 1.4μm, 니혼 이트륨(주) 제품) 3 중량부, 및 이소프로필 알코올 100 중량부를 혼합하고, 유성형 볼 밀을 사용하여 균일하게 분산시켜 슬러리로 만들었다. 이 슬러리로부터 상술한 「급전용 단자의 제작」에 준하여 질화 알루미늄계 분말을 얻었다. 그 후, 이 질화 알루미늄계 분말을 성형, 소성하여, 직경 230mm, 두께 5mm의 원판상 질화 알루미늄계 소결체를 얻었다. 소성 조건은 「급전용 단자의 제작」과 같은 방법으로 하였다.97 parts by weight of the aluminum nitride powder, 3 parts by weight of yttrium oxide powder (average particle diameter 1.4 μm, manufactured by Nippon Yttrium Co., Ltd.) and 100 parts by weight of isopropyl alcohol were mixed and uniformly dispersed using a planetary ball mill, made. From this slurry, an aluminum nitride-based powder was obtained in accordance with the above-mentioned "production of power supply terminal". Thereafter, this aluminum nitride-based powder was molded and fired to obtain a circular-plate-shaped aluminum nitride-based sintered body having a diameter of 230 mm and a thickness of 5 mm. The firing conditions were the same as in &quot; Fabrication of power supply terminal &quot;.

이어서, 상기 질화 알루미늄계 소결체에, 급전용 단자(16, 16)를 끼워넣고 고정하기 위한 고정공(13, 13)을 다이아몬드 드릴에 의해 천공 가공함으로써 천공을 설치하여, 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 지지판(14)을 얻었다.Subsequently, perforations are formed in the aluminum nitride-based sintered body by drilling the fixing holes 13, 13 for fitting and fixing the power supply terminals 16, 16 by a diamond drill so that the aluminum nitride- (14).

「재치판의 제작」"Production of wicked edition"

상기 「지지판의 제작」에 준하여, 직경 230mm, 두께 5mm의 원판상 질화 알루미늄계 소결체를 얻었다. 이어서, 이 원판상 질화 알루미늄계 소결체의 일주면(판상 시료의 재치면)을 평탄도가 1Oμm 이하가 되도록 연마하여 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 재치판(12)을 얻었다.A circular plate-shaped aluminum nitride-based sintered body having a diameter of 230 mm and a thickness of 5 mm was obtained in accordance with the above &quot; Fabrication of a Support Plate &quot;. Subsequently, the circular plate-like aluminum nitride-based sintered body was polished so as to have a flatness of 10 μm or less on a main surface (surface of the plate-shaped sample) to obtain a plate 12 made of an aluminum nitride-based sintered body.

「접합 일체화」"Joint integration"

도 3a에 도시한 바와 같이, 상기 지지판(14)에 천공된 고정공(13, 13)에 상기에서 얻은 급전용 단자(16, 16)를 밀어 넣어 고정하였다. 이어서, 이들 급전용 단자(16, 16)가 끼워져 고정된 지지판(14) 상에, 후속되는 가압하에서의 열처리 공 정에서 내부 전극(15)이 되도록 질화 알루미늄 분말 28 중량% 및 질화 탄탈륨 분말 72 중량%를 포함하는 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 재료로 이루어지는 내부 전극 형성용 도포제(22)를 스크린 인쇄법으로 인쇄 도포하고, 건조시켜 내부 전극 형성층(23)을 만들었다.As shown in Fig. 3A, the power supply terminals 16 and 16 obtained above were fixedly inserted into fixing holes 13 and 13 formed in the support plate 14, respectively. Subsequently, on the supporting plate 14 to which the power supply terminals 16 and 16 are fixed, a 28 wt% aluminum nitride powder and a 72 wt% tantalum nitride powder are mixed so as to be the internal electrode 15 in the subsequent heat treatment process under pressure, A coating agent 22 for forming an internal electrode made of an aluminum nitride-tantalum nitride composite material was applied by screen printing, followed by drying to form an internal electrode forming layer 23.

또한, 지지판(14) 상의 내부 전극 형성층(23) 이외의 영역에, 질화 알루미늄계 분말 70 중량%, 나머지 부분이 에틸 알코올인 도포액을 스크린 인쇄법으로 도포하고, 건조시켜 절연층(24)을 만들었다.A coating liquid in which the remaining portion of the aluminum nitride powder was ethyl alcohol was applied by screen printing to an area other than the inner electrode forming layer 23 on the supporting plate 14 and dried to form the insulating layer 24 made.

이어서, 도 3b에 도시한 바와 같이, 이 내부 전극 형성층(23) 및 절연층(24)이 개재되고 재치판(12)의 연마면이 상면이 되도록, 지지판(14)과 재치판(12)을 중합시키고, 핫 프레스를 사용하여 가압하에서 열처리하고, 접합ㆍ일체화하여 실시예 1의 전극 내장형 서셉터를 제작하였다. 이 때의 열처리 조건은 온도 1700℃, 압력 7.5MPa였다.Subsequently, as shown in Fig. 3B, the supporting plate 14 and the holding plate 12 are placed so that the inner electrode forming layer 23 and the insulating layer 24 are interposed and the polishing surface of the placing plate 12 is the upper surface, Polymerized and heat-treated under pressure using a hot press to bond and integrate them to prepare an electrode-embedded susceptor of Example 1. The heat treatment conditions at this time were a temperature of 1700 占 폚 and a pressure of 7.5 MPa.

「취출 전극의 설치」"Installation of extraction electrodes"

급전용 단자(16, 16)의 단면에, 도 4에 도시하는 직경 2.5mm, 길이 20mm의 주상이며, 도전성 코발트 합금으로 이루어지는 취출 전극(32, 32)을 Au계 땜납재를 포함하는 접합층(33, 33)을 통하여 접합하였다.Out electrodes 32 and 32 made of a conductive cobalt alloy and having a diameter of 2.5 mm and a length of 20 mm and having a diameter of 2.5 mm and a length of 20 mm as shown in Fig. 4 are bonded on the end faces of the power supply terminals 16 and 16, 33 and 33, respectively.

이 취출 전극(32, 32)의 접합 방법은 다음과 같다.A method of joining the extraction electrodes 32 and 32 is as follows.

Au(금) 분말 8.0g, Pd 분말 1.0g, Ni 분말 1.0g, Ti 분말 0.2g에, α-테르피네올(α-terpineol) 3.0g을 첨가하고, 혼합하여 접합제로 하였다.3.0 g of? -Terpineol was added to 8.0 g of Au (gold) powder, 1.0 g of Pd powder, 1.0 g of Ni powder and 0.2 g of Ti powder and mixed to prepare a bonding agent.

이어서, 상기 접합제를 급전용 단자(16)의 단면에 도포하고, 지그를 이용하 여 이 접합제를 통하여 급전용 단자(16, 16)와 취출 전극(32, 32)을 조립한 다음, 조립된 상태에서 탈지 장치 내에 넣고, 120℃에서 30분간 탈지 처리를 실시하였다. 이어서, 진공 분위기하, 1150℃에서 10분간 열처리하고, 급전용 단자(16, 16)와 취출 전극(32, 32)을 Au계 땜납재를 포함하는 접합층(33)을 통하여 접합하였다.Subsequently, the bonding agent is applied to the end face of the power supply terminal 16, and the power supply terminals 16 and 16 and the extraction electrodes 32 and 32 are assembled through the bonding agent by using a jig, , And degreasing treatment was carried out at 120 DEG C for 30 minutes. Subsequently, heat treatment was performed at 1150 占 폚 for 10 minutes in a vacuum atmosphere, and the power supply terminals 16 and 16 and the extraction electrodes 32 and 32 were bonded to each other via the bonding layer 33 containing Au-based solder.

실시예 2Example 2

공지의 기술을 이용하여 실시예 1에 준하여 소결 후에 각각 급전용 단자, 지지판, 및 재치판이 되는 그린보디를 제작하였다. 또한 급전용 단자의 그린보디는 지지판용 그린보디에 천공된 고정공에 조립 고정하였다.After sintering in accordance with Example 1 using a known technique, a green body having power supply terminals, a support plate, and a mount plate was manufactured. Also, the green body of the power supply terminal was fixed to a fixing hole drilled in the green body for the support plate.

이어서, 실시예 1에 준하여 지지판용 그린보디 상에 내부 전극 형성층(23) 및 절연층(24)을 형성하고, 이들 내부 전극 형성층(23) 및 절연층(24)을 사이에 두고 지지판용 그린보디와 재치판용 그린보디를 중합하고, 핫 프레스에 의해 가압 소성하여 각 그린보디로부터 그에 해당하는 소결체를 얻음과 동시에, 접합하고 일체화하여 실시예 2의 전극 내장형 서셉터를 얻었다.Subsequently, the internal electrode forming layer 23 and the insulating layer 24 were formed on the green body for the support plate in accordance with Example 1, and the internal electrode forming layer 23 and the insulating layer 24 were sandwiched therebetween, And the green body for a mount plate were polymerized and pressed and fired by hot press to obtain a corresponding sintered body from each green body and joined and integrated to obtain an electrode built-in type susceptor of Example 2.

실시예 3Example 3

실시예 1에 준하여 실시예 3의 전극 내장형 서셉터를 얻었다. 단, 급전용 단자(16, 16)가 조립 고정된 지지판(14) 상에 후속되는 가압하에서의 열처리 공정에서 내부 전극(15)이 되도록, 질화 알루미늄 분말 28 중량% 및 텅스텐 분말 72 중량%를 포함하는 질화 알루미늄-텅스텐 복합 재료로 이루어지는 도포제를, 스크린 인쇄법으로 도포하고, 건조시켜 내부 전극 형성층(23)으로 하였다.According to Example 1, the electrode embedded susceptor of Example 3 was obtained. It is preferable that the aluminum nitride powder and the tungsten powder contain 28 wt% of aluminum nitride powder and 72 wt% of tungsten powder so that the inner electrode 15 is to be the internal electrode 15 in the heat treatment process under pressure succeeding to the support plate 14 to which the power supply terminals 16, A coating agent composed of an aluminum nitride-tungsten composite material was applied by a screen printing method and dried to form an internal electrode forming layer 23.

「평가」 "evaluation"                     

실시예 1∼3의 전극 내장형 서셉터의 접합 단면을 주사 전자현미경(SEM)을 사용하여 관찰한 바, 재치판(12), 지지판(14) 및 급전용 단자(16)는, 양호하게 접합되어 있는 것을 확인할 수 있었다.When the bonding cross section of the electrode built-in susceptor of Examples 1-3 was observed using the scanning electron microscope (SEM), the mounting plate 12, the support plate 14, and the terminal for power feeding 16 were joined satisfactorily. I could confirm that there is.

또한 접합된 재치판(12), 지지판(14), 급전용 단자(16, 16) 각각에 균열 등이 발생하지 않고, 내부 전극(15)의 박리도 발견되지 않았다. 또한 급전용 단자(16, 16)와 내부 전극(15) 간의 통전도 양호하고, 전기적으로 확실하게 접속되어 있는 것도 확인되었다.In addition, no cracking or the like occurred in each of the bonded mounting plate 12, the supporting plate 14, and the terminals 16 and 16 for power feeding, and no peeling of the internal electrode 15 was found. Moreover, it was also confirmed that the electricity supply between the power supply terminals 16 and 16 and the internal electrode 15 was good, and was electrically connected reliably.

또한 실시예 1∼3의 전극 내장형 서셉터에 대하여 내부 전극(15)에, 취출 전극(32), 급전용 단자(16)를 통하여 통전함으로써, 대기 분위기 하에서 승온 속도 20℃/분으로 소정 온도(500℃)까지 승온시키고, 이어서 이 온도(500℃)로 10시간 유지한 후, 실온(25℃)까지 냉각 방치하는 열사이클을 300회 부하한 바, 어느 온도에 있어서도, 전극 내장형 서셉터에 균열 등의 발생은 발견되지 않아 고온 산화성 분위기 하에서의 내구성이 뛰어난 것임이 확인되었다.Further, the internal electrodes 15 are energized to the electrode-embedded susceptors of Examples 1 to 3 through the extraction electrode 32 and the power supply terminal 16, so that the predetermined temperature (at a temperature increase rate of 20 ° C / min in the air atmosphere) The temperature was raised to 500 ° C., and then maintained at this temperature (500 ° C.) for 10 hours, and then 300 times of thermal cycles which were left to cool to room temperature (25 ° C.) were loaded. No occurrence of these or the like was found, and it was confirmed that the durability was excellent under a high temperature oxidizing atmosphere.

비교예Comparative example

실시예 1에 준하여 전극 내장형 서셉터를 제작하였다. 단, 급전용 단자(16, 16)는 도전성 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체로 이루어지는 것으로 하였다. 또한, 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체는, 질화 알루미늄 분말:28 중량%와, 텅스텐 분말:72 중량%의 배합 비율을 갖는 혼합 분말을, 온도 1750℃, 가압력 20MPa의 조건 하에서 핫 프레스한 것이다.According to Example 1, an integrated electrode susceptor was produced. However, the terminals 16 and 16 for power supply shall be made of a conductive aluminum nitride-tungsten composite sintered body. In addition, the aluminum nitride-tungsten composite sintered compact hot-presses the mixed powder which has the compounding ratio of aluminum nitride powder: 28 weight% and tungsten powder: 72 weight% under the temperature of 1750 degreeC and 20 MPa of pressurization pressures.

이와 같이 하여 제작된 전극 내장형 서셉터의 접합 단면을 SEM을 사용하여 관찰한 바, 재치판(12), 지지판(14)과, 급전용 단자(16, 16)는 양호하게 접합되어 있었다. 또한 접합된 재치판(12), 지지판(14), 급전용 단자(16, 16) 각각에 균열 등의 발생은 없고, 내부 전극(15)의 박리도 발견되지 않았다. 또한 급전용 단자(16, 16)와 내부 전극(15) 간의 통전도 양호하고, 전기적으로 확실하게 접속되어 있는 것도 확인되었다.The bonding cross section of the electrode-embedded susceptor thus produced was observed using SEM, and the placement plate 12, the support plate 14, and the terminals for feeding 16 and 16 were satisfactorily bonded together. In addition, no cracks or the like occurred in each of the bonded mounting plate 12, the supporting plate 14, and the terminals 16 and 16 for the power supply, and no peeling of the internal electrode 15 was found. Moreover, it was also confirmed that the electricity supply between the power supply terminals 16 and 16 and the internal electrode 15 was good, and was electrically connected reliably.

그러나, 이 전극 내장형 서셉터를, 실시예 1∼3과 동일한 조건 하에서 동일한 열사이클을 7회 부하한 바, 급전용 단자(16, 16)가 산화되었고, 전극 내장형 서셉터가 파괴되어 버렸다.However, when the same thermal cycle was loaded seven times under the same conditions as in Examples 1 to 3, the electrode-embedded susceptor was oxidized, and the electrode-embedded susceptor was destroyed.

본 발명의 전극 내장형 서셉터에 의하면, 급전용 단자를 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체에 의해 구성하였기 때문에, 급전용 단자는 내부 전극과 확실하고 견고하게 접합되어 통전 확실성이 매우 높고, 고온 산화성 분위기 하에서의 내구성도 뛰어나므로, 급전용 단자의 주변을 냉각할 필요가 없다.According to the electrode-embedded susceptor of the present invention, since the terminal for power supply is constituted by an aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body, the terminal for power supply is firmly and firmly bonded to the internal electrode, so that the power supply reliability is very high, under high temperature oxidizing atmosphere. Since the durability is also excellent, it is not necessary to cool the periphery of the power supply terminal.

또한 본 발명의 전극 내장형 서셉터의 제조 방법에 의하면, 급전용 단자를 서셉터 본체에 내장된 내부 전극에 전기적으로 확실하게 접속할 수 있다. 따라서, 고온 산화성 분위기 하에서의 사용에 충분히 견딜 수 있고, 내구성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터를 높은 수율로 저렴하게 제조할 수 있다.Moreover, according to the manufacturing method of the electrode built-in susceptor of this invention, the terminal for electric power supply can be electrically connected reliably to the internal electrode built in the susceptor main body. Therefore, an electrode built-in susceptor which can withstand sufficiently the use in a high-temperature oxidizing atmosphere and has excellent durability can be produced at a low cost with high yield.

Claims (8)

일주면(一主面)이 판상 시료를 올려놓는 재치면(載置面)으로 된 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 서셉터 본체, 상기 서셉터 본체에 내장된 내부 전극, 및 상기 서셉터 본체 내에 설치되어 상기 내부 전극에 접합된 급전용 단자를 구비한 전극 내장형 서셉터로서, 상기 급전용 단자는 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.A susceptor body formed of an aluminum nitride-based sintered body having a circumferential surface on which a main surface thereof is placed, a internal electrode embedded in the susceptor body, and provided in the susceptor body An electrode embedded susceptor having a power feeding terminal bonded to the internal electrode, wherein the power feeding terminal is made of a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body. 제 1 항에 있어서, 상기 서셉터 본체는 일주면이 판상 시료를 올려놓는 재치면으로 된 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 재치판과, 상기 재치판에 접합되어 일체화된 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 지지판을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.2. The susceptor body according to claim 1, wherein the susceptor body includes a mounting plate made of an aluminum nitride-based sintered body having a peripheral surface on which a plate-shaped sample is placed, and a support plate made of an aluminum nitride-based sintered body joined to and integrated with the mounting plate. The built-in electrode susceptor, characterized in that. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내부 전극은 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체, 또는 도전성 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.The electrode-embedded susceptor according to claim 1 or 2, wherein the internal electrode is made of a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body or a conductive aluminum nitride-tungsten composite sintered body. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체는 50∼98 중량%의 질화 탄탈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.The electrode-embedded susceptor according to claim 1 or 2, wherein the aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body contains 50 to 98% by weight of tantalum nitride. 제 3 항에 있어서, 상기 질화 알루미늄-텅스텐 복합 소결체는 58∼80 중량%의 텅스텐을 함유하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.4. The susceptor with built-in electrode according to claim 3, wherein the aluminum nitride-tungsten composite sintered body contains 58 to 80 wt% of tungsten. 판상 시료를 올려놓는 재치판 및 상기 재치판을 지지하는 지지판을 질화 알루미늄계 소결체를 이용하여 제작하는 단계; Manufacturing a mounting plate on which a plate-shaped sample is placed and a supporting plate supporting the mounting plate by using an aluminum nitride-based sintered body; 상기 지지판에 관통공을 형성하고, 상기 관통공에 도전성 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체로 이루어지는 급전용 단자를 삽입 고정하는 단계; Forming a through hole in the support plate and inserting and fixing a power supply terminal made of a conductive aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body into the through hole; 상기 지지판의 일주면에, 상기 급전용 단자에 접촉되도록 도전성 분말을 함유하는 도포재를 도포하는 단계;Applying a coating material containing conductive powder on a surface of the support plate so as to be in contact with the power supply terminal; 상기 지지판에 상기 도포재를 개재시켜 상기 재치판을 중첩하고, 가압하에 열처리함으로써 상기 지지판과 상기 재치판 사이에, 상기 도포재를 소성하여 이루어진 내부 전극을 형성함과 동시에, 이들을 접합하여 일체화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터의 제조 방법.Superimposing the placement plate with the coating material on the support plate, and heat-treating under pressure to form an internal electrode formed by baking the coating material between the support plate and the placement plate, and bonding and integrating them. Method for producing an electrode-embedded susceptor comprising a. 질화 알루미늄계 분말을 함유하는 슬러리에 의해 판상 시료를 올려놓는 재치판용 그린보디(green body) 및 상기 재치판을 지지하기 위한 지지판용 그린보디를 제작하는 단계;Preparing a green body for a mounting plate on which a plate-shaped sample is placed by a slurry containing aluminum nitride powder and a green body for a supporting plate for supporting the mounting plate; 상기 지지판용 그린보디에 관통공을 형성하고, 상기 관통공에 급전용 단자가 되는 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합재를 충전하고, 상기 지지판용 그린보디의 일주면에 상기 복합재에 접촉되도록 도전성 분말을 함유하는 도포재를 도포하는 단계;A through hole is formed in the green body for the support plate, and the aluminum nitride-tantalum nitride composite material serving as a power supply terminal is filled in the through hole, and the conductive green body Applying a coating material; 상기 지지판용 그린보디에 상기 도포재를 개재시켜 상기 재치판용 그린보디를 중첩하고, 가압하에서 열처리함으로써 질화 알루미늄계 소결체로 이루어지는 지지판과 재치판 사이에 상기 도포재를 소성하여 이루어진 내부 전극을 형성함과 동시에 이들을 접합하여 일체화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터의 제조 방법.Forming an internal electrode formed by firing the coating material between the support plate and the mounting plate made of aluminum nitride-based sintered body by superimposing the green body for placing plate with the coating material interposed on the green plate for supporting plate and heat-treating under pressure; A method of manufacturing an electrode embedded susceptor comprising the step of bonding them together to integrate at the same time. 제 3항에 있어서, 상기 질화 알루미늄-질화 탄탈륨 복합 소결체는 50∼98 중량%의 질화 탄탈륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.The electrode-embedded susceptor according to claim 3, wherein the aluminum nitride-tantalum nitride composite sintered body contains 50 to 98 wt% of tantalum nitride.
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